Kemialliset prosessisovellukset: opas vakaan tilan ja ohimenevien paineen ongelmiin

Kun 10 % suurimmasta sallitusta käyttöpaineesta (MAWP) ylittyy, käyttäjä voi avata murtolevyn tai paineenalennusventtiilin. Jos käyttäjä juoksee lähellä MAWP:tä, ota huomioon, että pumpun invertterin muutoksista, epävakaista virtausolosuhteista ja säätöventtiilin lämpölaajenemisesta johtuen aaltopaine, pumpun käynnistyspaine, pumpun ohjausventtiilin sulkemispaine ja paineenvaihtelut voivat esiintyä. Ensimmäinen askel on tunnistaa huippupaine tapahtuman aikana, joka saavutti MAWP:n. Jos käyttäjä ylittää MAWP:n, tarkkaile järjestelmän painetta 200 kertaa sekunnissa (monet pumput ja putkijärjestelmät valvovat kerran sekunnissa). Normaali prosessipaineanturi ei tallenna painetransientteja, jotka kulkevat 4 000 jalkaa sekunnissa putkijärjestelmän läpi. Kun tarkkailet painetta nopeudella 200 kertaa sekunnissa painetransienttien tallentamiseksi, harkitse järjestelmää, joka tallentaa juoksevan keskiarvon vakaassa tilassa, jotta datatiedoston hallittavuus säilyy. Jos paineen vaihtelu on pieni, järjestelmä tallentaa juoksevan keskiarvon 10 datapistettä sekunnissa. Missä painetta kannattaa tarkkailla? Käynnistä pumpun ylävirtaan, takaiskuventtiilin eteen ja jälkeen sekä ohjausventtiilin eteen ja jälkeen. Asenna paineenvalvontajärjestelmä tiettyyn kohtaan alavirtaan tarkistaaksesi aallon nopeuden ja paineaallon alkamisen. Kuvassa 1 näkyy pumpun poistopaineen käynnistyspaine. Putkijärjestelmä on suunniteltu painamaan 300 paunaa (300 paunaa) American National Standards Institute (ANSI), suurin sallittu paine on 740 paunaa neliötuumaa kohden (psi) ja pumpun käynnistyspaine ylittää 800 psi. Kuvassa 2 näkyy vastavirtaus takaiskuventtiilin läpi. Pumppu toimii tasaisessa tilassa 70 psi:n paineella. Kun pumpun virta katkaistaan, nopeuden muutos tuottaa negatiivisen aallon, joka heijastuu sitten takaisin positiiviseksi aalloksi. Kun positiivinen aalto osuu takaiskuventtiilin levyyn, takaiskuventtiili on edelleen auki, jolloin virtaus kääntyy. Kun takaiskuventtiili on kiinni, on toinen vastapaine ja sitten alipaineaalto. Paine putkistossa laskee -10 paunaan neliötuumaa kohti (psig). Nyt kun painetransientit on kirjattu, seuraava askel on mallintaa pumppaus- ja putkistojärjestelmät simuloimaan tuhoisia paineita aiheuttavia nopeuden muutoksia. Ylijännitemallinnusohjelmiston avulla käyttäjät voivat syöttää pumpun käyrän, putken koon, korkeuden, putken halkaisijan ja putkimateriaalin. Mitkä muut putkiston komponentit voivat aiheuttaa nopeusmuutoksia järjestelmässä? Ylijännitemallinnusohjelmisto tarjoaa sarjan venttiilin ominaisuuksia, joita voidaan simuloida. Tietokoneen transienttimallinnusohjelmiston avulla käyttäjät voivat mallintaa yksivaiheista virtausta. Harkitse kaksivaiheisen virtauksen mahdollisuutta, joka voidaan tunnistaa sovelluksen ohimenevällä paineenvalvonnalla. Onko pumppaus- ja putkijärjestelmässä kavitaatiota? Jos kyllä, johtuuko se pumpun imupaineesta tai poistopaineesta pumpun laukaisun aikana? Venttiilin toiminta muuttaa nopeutta putkistossa. Venttiiliä käytettäessä ylävirran paine kasvaa, alavirran paine laskee ja joissakin tapauksissa tapahtuu kavitaatiota. Yksinkertainen ratkaisu paineenvaihteluihin voisi olla toiminta-ajan hidastaminen venttiiliä suljettaessa. Yrittääkö käyttäjä ylläpitää tasaista virtausnopeutta tai painetta? Kuljettajan ja painelähettimen välinen tiedonsiirtoaika voi saada järjestelmän suorittamaan hakuja. Jokaiseen toimintaan liittyy reaktio, joten yritä ymmärtää painetransientteja aallonnopeuden kautta. Kun pumppu kiihtyy, paine nousee, mutta korkeapaineaalto heijastuu takaisin alipaineaaltoina. Käytä suurtaajuista paineenvalvontaa moottorin ohjauslaitteiden ja säätöventtiilien säätämiseen. Kuvassa 3 on esitetty taajuusmuuttajan (VFD) tuottama epävakaa paine. Poistopaine vaihteli välillä 204 psi ja 60 psi, ja s742 paineenvaihtelutapahtuma tapahtui 1 tunnin ja 19 minuutin sisällä. Ohjausventtiilin värähtely: Iskupaineaalto kulkee ohjausventtiilin läpi ennen kuin reagoi iskuaaltoon. Virtauksen säädöllä, vastapaineen säädöllä ja paineenalennusventtiilillä kaikilla on vasteaika. Energian tuottamiseksi ja vastaanottamiseksi on asennettu pulsaatio- ja ylijännitesäiliöitä puskuroimaan iskuaaltoja. Pulssivaimentimen ja aaltosäiliön kokoa määritettäessä on tärkeää ymmärtää vakaa tila sekä minimi- ja maksimipaineaallot. Kaasupanoksen ja kaasutilavuuden tulee olla riittävä kestämään energian muutoksia. Kaasu- ja nestetason laskelmia käytetään vahvistamaan pulssivaimentimet ja puskurisäiliöt, joiden monimuuttujavakiot ovat 1 vakaassa tilassa ja 1,2 ohimenevien painetapahtumien aikana. Aktiiviventtiilit (auki/kiinni) ja takaiskuventtiilit (kiinni) ovat vakiomuutoksia nopeudessa, jotka aiheuttavat tarkennuksen. Kun pumpun virta on katkaistu, takaiskuventtiilin alavirtaan asennettu puskurisäiliö tuottaa energiaa täyttönopeudelle. Jos pumppu juoksee pois käyrältä, vastapainetta on luotava. Jos käyttäjä kohtaa paineenvaihteluita vastapaineen säätöventtiilistä, järjestelmään on ehkä asennettava sykkeenvaimennin ylävirtaan. Jos venttiili sulkeutuu liian nopeasti, varmista, että paineensäätöastian kaasutilavuus kestää tarpeeksi energiaa. Takaiskuventtiilin koko tulee määrittää pumpun virtausnopeuden, paineen ja putken pituuden mukaan oikean sulkeutumisajan varmistamiseksi. Useissa pumppuyksiköissä on takaiskuventtiilit, jotka ovat ylimitoitettuja, osittain auki ja värähtelevät virtausvirrassa, mikä voi aiheuttaa liiallista tärinää. Ylipainetapahtumien salaus suurissa prosessiputkiverkostoissa vaatii useita valvontapisteitä. Tämä auttaa määrittämään paineaallon lähteen. Höyrynpaineen alapuolelle syntyvä alipaineaalto voi olla haastava. Kaasun paineen kiihtymisen ja romahtamisen kaksivaiheinen virtaus voidaan tallentaa transienttipainevalvonnan avulla. Oikeuslääketieteen käyttö paineenvaihteluiden perimmäisen syyn selvittämiseen alkaa ohimenevällä paineen seurannalla.